提出了一种基于柔性射流动力的四通道飞行平台设计方案。依据任务需求对平台进行结构设计,确定了平台的三维模型及关键尺寸,并对平台进行动力学及运动学计算分析,建立水动力模型,得到了稳定状态下水泵功率、飞行高度以及液压杆推进距离之间的关系曲线。同时,根据已建立的数学模型公式设计了系统控制器,并使用MATLAB Simulink模块搭建了控制系统的仿真模型,得到了平台的悬停状态姿态曲线及俯仰、滚转姿态曲线,验证了所设计的平台的稳定性能。

为了解决小型固定翼无人机在复杂地面状况或快艇上等无法完成滑跑起飞动作场景的快速起飞的问题,文中使用Soild Works三维建模、MATLAB数学矩阵等软件,设计出一种小型固定翼弹射系统,以实现小型固定翼无人机在上述场景的快速起飞。首先根据小型固定翼无人机的最小起飞速度和质量计算出弹射起飞所需要的能量,再由这种无人机所能承受的最大推力计算出最短发射距离,从而确定出整个发射平台的主要参数,进而完成发射平台的三维建模,并利用分析软件对发射平台的关键构件进行强度校核和刚度校核,确保平台发射无人机的可靠性和具有足够长时间的使用寿命。

在Robomaster比赛过程中哨兵机器人需要将17 mm子弹从弹仓传送到发射机构当中。在此过程中需要跨过云台yaw轴电动机,为了使哨兵机器人取得更广阔的视野,通常会加装导电滑环,使得云台能够360°旋转。但这会带来新的问题,滑环的位置会占据原本用来传弹的管路位置。导电滑环只能传递电能而不能传递实体的子弹,原有的传弹思路已经不能满足新的设计要求。为了解决这个问题,提出一种新型传弹机构,能够在滑环四周运输子弹,同时不会受到下方云台360°运动的影响;计算了运送子弹在整个机构中的运动参数,提出理论公式并给出计算结果;对关键部件进行受力分析和相关易损件的强度校核,通过有限元分析来论证这个方法的可行性。

为满足燃料电池供氢系统的涡旋式氢气循环泵(HRP)紧凑化与大排量设计需求,提出了基于齿端非对称单圆弧修正的阵列涡齿结构设计方案,并对双齿与三齿涡旋氢气泵进行参数设计与建模。采用二维计算流体力学(CFD)重叠网格方法,分析了转速与压升对双齿氢气泵性能的影响,并比较了双齿与三齿氢气泵性能差异。结果表明三齿氢气泵压力温度均匀性较好。随着转速提高或压升降低,双齿和三齿氢气循环泵性能均有所提高,当设计转速下的压升从20 kPa增至100 kPa时,效率下降约30%和40%,切向泄漏与排气回流对氢气泵性能的影响较大。在既定排量及体积下,双齿氢气泵性能优于三齿,效率差异最大约19%。

次镜调整机构作为空间望远镜主动光学调整的核心组件,为实现在轨实时快速调整,其调整精度和动态性能均有比较严格的要求。机构常采用Stewart平台结构形式,基于逆运动学模型和关节空间PID控制相结合的方法,由于受到模型的非线性和不确定性、扰动及耦合的影响,难以取得较为满意的效果。为解决该问题,从机电动力学模型出发,将平台各支杆间耦合因素表征为外部干扰,建立了互相解耦的关节机电模型。依据模型辨识结果采用乘性不确定性描述模型摄动,依据模型误差界和性能指标要求设计混合灵敏度加权函数。针对虚轴极点问题,采用扩展H∞方法,将复杂动力学系统的控制器设计问题转化为堆叠S/T/KS混合灵敏度问题。在Matlab中求解得到鲁棒控制器,并在DSP中完成数字算法实现。仿真分析及试验结果表明,鲁棒控制器具有更好的鲁棒性、扰动抑制性能和动...